Календарно-тематическое планирование по робототехнике

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Направление программы: научно-техническое

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ:

Организация досуга учащихся во внеурочное время: обучение с увлечением.

ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ:

1. Познавательная задача: развитие познавательного интереса к робототехнике и предметам естественнонаучного цикла - физика, технология, информатика.

2. Образовательная задача: формирование умений и навыков конструирования, приобретение первого опыта при решении конструкторских задач по механике, знакомство и освоение программирования в компьютерной среде моделирования LEGO NXT 2.0 Programming.

3. Развивающая задача: развитие творческой активности, самостоятельности в принятии оптимальных решений в различных ситуациях, развитие внимания, оперативной памяти, воображения, мышления (логического, комбинаторного, творческого).

4. Воспитывающая задача: воспитание ответственности, высокой культуры, дисциплины, коммуникативных способностей.

Ожидаемые результаты и способы их проверки:

• формирование устойчивого интереса к робототехнике и учебным предметам физика, технология, информатика;

• формирование умения работать по предложенным инструкциям;

• формирование умения творчески подходить к решению задачи;

• формирование умения довести решение задачи до работающей модели;

• формирование умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

• формирование умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

• подготовка к состязаниям по Лего - конструированию.

Формы подведения итогов реализации программы:

- школьная, муниципальная, состязания по Лего;

- турниры на звание лучшего программиста и конструктора по Лего.

Данная программа направлена на:

• помощь детям в индивидуальном развитии;

• мотивацию к познанию и творчеству:

• к стимулированию творческой активности;

• развитию способностей к самообразованию;

• приобщение к общечеловеческим ценностям;

• организацию детей во внеучебное время (досуг).

Программа

Введение ……………………………………………………………………………………. 1ч
Конструирование …………………………………………………………………………...7 ч

Первые модели ……………………………………………………………………………..10 ч

Программирование в среде NXT 2.0 Programming. ……………………………………...12 ч

Алгоритмы управления …………………………………………………………………….8 ч

Задачи для робота ……………………………………………………………………….…..8 ч

Самостоятельная проектная деятельность в группах на свободную тему……………..8 ч

Подготовка к состязаниям роботов …………………………………………………..…. 10 ч

ИТОГО: ………………………………………………. ………………………………..….64 ч

КАЛЕНДАРНО - ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№ п/п

Тема занятия

Количество

часов

Дата

теория

практика

По плану

По факту

1. Введение 1 час

1.1.

Что такое робототехника. Цели и задачи работы кружка. Знакомство с деталями конструктора.

1

02.10.14

2. Конструирование 7 часов

2.1.

Способы крепления деталей. Высокая башня.

1

02.10.14

2.2.

Способы крепления деталей. Механический манипулятор (хваталка).

2

09.10.14

2.3.

Механическая передача. Передаточное отношение. Волчок.

1

1

16.10.14

2.4.

Механическая передача. Ручной миксер. Редуктор.

2

23.10.14

3. Первые модели 10 часов

3.1.

Тележки. История колеса. Полноприводная тележка.

1

1

30.10.14

3.2.

Тележка с автономным управлением.

2

06.11.14

3.3.

Тележка с изменением передаточного отношения.

2

13.11.14

3.4.

Двухмоторная тележка.

2

20.11.14

3.5.

Полный привод.

2

27.11.14

4. Программирование в среде NXT 2.0 Programming 12 часов

4.1.

Знакомство со средой программирования NXT 2.0 Programming Режим «Администратор». Режим «Программист». Типы команд. Команды действия. Базовые команды.

1

1

04.12.14

4.2.

Продвинутое управление моторами. Моторы NXT.

1

1

11.12.14

4.3.

Команды ожидания.

1

1

18.12.14

4.4.

Управляющие структуры.

1

1

25.12.14

4.5.

Управляющие структуры.

1

1

15.01.15

4.6.

Модификаторы.

1

1

22.01.15

5. Алгоритмы управления 8 часов

5.1.

Релейный регулятор. Движение с одним датчиком освещенности.

1

1

29.01.15

5.2.

Движение с двумя датчиками освещенности

1

1

05.02.15

5.3.

Пропорциональный регулятор

1

1

12.02.15

5.4.

Пропорционально-дифференцированный регулятор.

1

1

19.02.15

6. Задачи для робота 8 часов

6.1.

Кегельринг. Танец в круге.

2

26.02.15

6.2.

Движение вдоль линии. Один датчик.

2

05.03.15

6.3.

Движение вдоль линии. Два датчика.

2

12.03.15

6.4.

Путешествие по кабинету.

2

19.03.15

7. Самостоятельная проектная деятельность в группах на свободную тему 8 часов

7.1.

Творческое конструирование собственной модели. Программирование.

2

26.03.15

7.2.

Творческое конструирование собственной модели. Программирование.

2

09.04.15

7.3.

Творческое конструирование собственной модели. Программирование.

2

16.04.15

7.4.

Творческое конструирование собственной модели. Программирование. Защита модели.

2

23.04.15

8. Подготовка к состязаниям роботов 10 часов

8.1.

Работа в Интернете. Поиск информации о Лего-состязяниях, описаний моделей, технологии сборки и программирования Лего-роботов.

1

1

30.04.15

8.2.

Подготовка к школьному этапу состязаний.

2

07.05.15

8.3.

Школьный этап состязаний.

2

14.05.15

Итоговое занятие.

2

21.05.15

Содержание

Занятия по робототехнике помогают учащимся в интеллектуальном и личностном развитии, способствует повышению их мотивации к учебе, увлекают интересными проектами.

В процессе разработки, программирования и тестирования роботов ученики приобретают важные навыки творческой и исследовательской работы; встречаются с ключевыми понятиями информатики,

прикладной математики, физики, знакомятся с процессами исследования, планирования и решения возникающих задач; получают навыки пошагового решения проблем, выработки и проверки гипотез, анализа неожиданных результатов.

Приобретаемые знания

• правила безопасной работы;

• основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

• конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

• компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

• виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

• основные приемы конструирования роботов;

• конструктивные особенности различных роботов;

• как передавать программы в NXT;

• как использовать созданные программы;

• приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.).

Сформированные умения и навыки

• работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

• самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);

• создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;
  создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы NXT 2.0 Programming;

• передавать (загружать) программы в NXT;

• корректировать программы при необходимости;

• демонстрировать технические возможности роботов;

• излагать логически правильно действие своей модели (проекта).

Методическое обеспечение дополнительной образовательной программы:

Основные формы занятий

- теоретическая часть занятий;

- практическая часть занятий;

Приемы и методы организации занятий.

I Методы организации и осуществления занятий

1. Перцептивный акцент:

а) словесные методы (рассказ, беседа, инструктаж, чтение справочной литературы);

б) наглядные методы (демонстрации мультимедийных презентаций, фотографии);

в) практические методы (упражнения, задачи).

2. Гностический аспект:

а) иллюстративно- объяснительные методы;

б) репродуктивные методы;

в) проблемные методы (методы проблемного изложения) дается часть готового знания;

г) эвристические (частично-поисковые) большая возможность выбора вариантов;

д) исследовательские - дети сами открывают и исследуют знания.

3. Логический аспект:

а) индуктивные методы, дедуктивные методы, традуктивный;

б) конкретные и абстрактные методы, синтез и анализ, сравнение, обобщение, абстрагирование, классификация, систематизация, т.е. методы как мыслительные операции.

4. Управленческий аспект:

а) методы учебной работы под руководством учителя;

б) методы самостоятельной учебной работы учащихся.

II Методы стимулирования и мотивации деятельности

1. Методы стимулирования мотива интереса к занятиям:

познавательные задачи, учебные дискуссии, опора на неожиданность, создание ситуации новизны, ситуации гарантированного успеха и т.д.

2. Методы стимулирования мотивов долга, сознательности, ответственности, настойчивости: убеждение, требование, приучение, упражнение, поощрение.

Список литературы:

1. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

2. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. - СПб.:Наука, 2010, 195 стр.

3. Программное обеспечение NXT 2.0 Programming.

4. Интернет-ресурсы.

8